Датчик акустического расходомера Советский патент 1989 года по МПК G01F1/66 

яа«.

СП ts5

Изобретение относится к технике измерения расхода жидкостных и газовых потоков ультразвуковыми методами. Целью изобретения является повышение точности и надежности. В качестве чувствительных элементов использованы стержни прямоугольного сечения, выполненные на дне канавок, выбранных на наружной поверхности волноводов на диаметрально противоположных сторонах его вдоль продольной оси. Толщина, ширина и расстояние от стенки канавки до стержня меньше длины изгибных колебаний, возбуждаемых в стержне с помощью пьезоэлектрического преобразователя, связанного с одним из торцов стержня волноводом. Излучаемые в исследуемую среду под острым углом к стержню акустические колебания частично рассеиваются на неоднородностях потока. Другим чувствительным элементом принимаются рассеянные колебания, если его пьезоэлектрический элемент связан волноводом со сменным торцом, и принимаются нерассеянные колебания, если пьезоэлектрический элемент связан волноводом с противоположным торцом стержня. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в приборостроительной, нефтяной, химической и энергетической промышленности.

Целью изобретения является повышение точности измерений и надежности работы датчика.акустического расходомера .

На фиг.1 представлена конструкция датчика акустического расходомера с . волноводами, связанными со смежными торцами стержней} на фиг.2 - то же, с волноводами, связанными с противо- полох{ными торцами стержней.

Датчик состоит из пьезоэлектрических преобразователей 1 и 2, волноводов 3 и 4, чувствительных элементов 5 и 6, измерительного участка трубопровода 7.

Датчик работает следующим образом.

Электрические колебания, поступающие на обкладки пьезоэлектрического преобразователя, преобразуются в из- гибные механические колебания в волноводе 3. Механические изгибные колебания передаются волноводом 3 чувствительному элементу 5 и распространяются в нем со скоростью, превышающей скорость звука в контролируемой

tv

среде. При этом происходит излучение ультразвуковых колебаний в исследуемую среду под острым углом к оси трубопровода. R датчике (фиг.1) чувствительным элементом 6 принимаются колебания, рассеянные на неоднородностях потока, а в датчике, выполненном по схеме, представленной на фиг.2 - колебания, прошедшие через поток. Ультразвуковые колебания в исследуемой среде, достигшие чувствительного элемента 6, возбуждают в последнем из- гибные колебания, которые передаются волноводом к пьезоэлектрическому преобразователю 2, где они преобразуются в электрические колебания. Чувствительные элементы 5 и 6 с соответствующими волноводами и пьезоэлектрическими преобразователями взаимозаменяемы, т.е. каждый из них может и излучать колебания и принимать их.

Датчик акустического расходомера позволяет осуществлять излучение и прием ультразвуковых колебаний в контролируемую среду без нарушения целостности внутренней поверхности трубопровода. Пьезоэлектрические преобразователи могут быть расположены на некотором расстоянии от трубопровода за счет использования волноводов, что повышает надежность датчика при

5

0

5

0

использовании его для измерения расхода высокотемпературны х потоков.

Формула изобретения

с торцами стержней.

Pu3.f

%.......L .,/

//// ////////yj /y-t-r////

// 7Z, у 7 / / /. //f

V

Фиг.2